一种交通信号控制机独立黄闪控制装置的制作方法

1.本实用新型属于交通信号控制电路技术领域，具体涉及一种交通信号控制机独立黄闪控制装置。


背景技术：

2.根据gb 25280-2016《道路交通信号控制机》要求，信号机应具有独立于灯具驱动输出电路的黄闪控制装置，信号机无法正常工作时，应能通过独立的黄闪控制装置将信号输出切换为黄闪状态。
3.常见的黄闪控制装置为单独的一块控制板，主要包含与主控ic通讯电路和黄灯闪烁驱动电路，黄灯闪烁驱动电路输出并联到黄色信号灯。当黄闪控制板上微控制器接收到主控ic发送的故障信号则控制黄灯闪烁驱动电路输出，黄色信号灯闪烁。
4.黄闪控制装置设计成单独一块控制板时，需要通过外部走电源线并联到信号灯，也需要走信号线与主控板通讯，增加了信号机箱内走线难度；黄闪控制板上需要增加微控制器与主控ic通讯，增加了控制难度，也增加了生产成本。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题：提供一种在主控板断电不工作情况下，硬件自动切换，控制黄色信号灯闪烁。
6.技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种交通信号控制机独立黄闪控制装置，包括黄闪辅助电源模块、黄闪脉冲信号发生电路和黄灯驱动电路，所述黄闪辅助电源模块为黄闪脉冲信号发生电路供电；所述黄闪脉冲信号发生电路产生黄闪脉冲信号，黄闪脉冲信号控制黄灯驱动电路输出，使黄色信号灯闪烁。
8.作为优选，还包括主控电源电路、降压电路和继电器控制电路，所述主控电源电路为主动系统供电，所述降压电路将主控电源电路输出的电压转换后为继电器供电。
9.作为优选，所述继电器控制电路的继电器常闭触点连接黄闪辅助电源模块，继电器通电，此时继电器常闭触点断开，黄闪辅助电源模块不通电，黄闪脉冲信号发生电路不工作。
10.作为优选，主控电源电路断开主控系统供电，继电器断电，继电器常闭触点导通，黄闪辅助电源模块通电，黄闪脉冲信号发生电路工作，产生脉冲信号驱动黄灯驱动电路，黄色信号灯闪烁。
11.作为优选，所述黄闪脉冲信号发生电路包括两个运算放大器和一个三极管，第一运算放大器作为电压跟随器，第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的输入端，第二运算放大器输出端连接三极管的基极，第二运算放大器的输出端依次反复输出高低电平，产生黄闪脉冲信号。
12.作为优选，所述三极管连接有mos管，增加黄闪信号的驱动能力，用以驱动后续的
黄灯驱动电路。
13.作为优选，所述黄灯驱动电路包括可控硅驱动光耦和可控硅，黄闪脉冲信号发生电路输出的驱动信号驱动可控硅驱动光耦，可控硅驱动光耦控制可控硅的通断来驱动黄色信号灯闪烁。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
15.本实用新型的交通信号控制机独立黄闪控制装置，不需要单独设计一块黄灯闪烁控制板，只需在现有电源板上增加一个继电器、黄闪辅助电源与黄闪信号发生电路就能实现对应功能，减少电源和信号走线，电路器件少，方便实现，降低了工艺难度与生产成本。
16.黄闪信号通过硬件自动控制黄灯闪烁驱动电路，控制方便。在主控板断电不工作情况下，硬件自动切换，控制黄色信号灯闪烁，降低了控制难度。
17.黄闪信号通过断电后继电器常闭触点恢复自动产生，控制简单可靠。
附图说明
18.图1是交通信号控制机独立黄闪控制装置结构框图；
19.图2是交通信号控制机独立黄闪控制装置电路原理图。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
21.如图1所示，本实用新型的交通信号控制机独立黄闪控制装置，包括主控电源电路、降压电路、继电器控制电路、黄闪辅助电源模块、黄闪脉冲信号发生电路和黄灯驱动电路。
22.主控电源电路，为主控系统的供电，输出15v直流电，包括保险管f2、ac转dc电源模块p1、输出滤波电容c1、输出滤波电容c2以及上电指示二极管led1和二极管限流电阻r1。市电火线acl经保险管f2连接ac转dc电源模块p1的输入端，ac转dc电源模块p1的输出端连接输出滤波电容c1、输出滤波电容c2、电指示二极管led1和二极管限流电阻r1。ac转dc电源模块p1采用irm-45-15芯片。
23.降压电路将主控系统电源转12v供继电器使用，包括限流电阻r25、线性稳压芯片u4、滤波电容c27、滤波电容c28和dc-dc电路，主控电源电路输出端经限流电阻r25连接线性稳压芯片u4的输入端，线性稳压芯片u4的输出端连接滤波电容c27、滤波电容c28和dc-dc电路，dc-dc电路将稳压滤波后输出的12v电压转换成5v电压输出，12v电压为继电器供电，5v电压为主控mcu供电。线性稳压芯片u4采用lm7812芯片。
24.继电器控制电路，包括继电器re4、继电器通电指示灯led9、限流指示灯限流电阻r70、继电器续流二极管d18、吸收电容c32。继电器re4采用hf46fb12zs3型号的继电器。继电器re4的线圈一端连接降压电路的12v电压输出端，且线圈连接继电器续流二极管d18、继电器通电指示灯led9和限流指示灯限流电阻r70。继电器re4的常闭触点连接黄闪辅助电源电路的输入端，吸收电容c32连接在触点一端。
25.黄闪辅助电源电路，给黄闪脉冲信号发生电路供电，包括ac转dc电源模块pw1、保
险管f1、输出滤波电容c30和输出滤波电容c31。电源模块pw1输入一端接市电零线，另一端经过保险管f1、继电器re4的常闭端到市电火线。ac转dc电源模块pw1的输出端连接输出滤波电容c30和输出滤波电容c31。ac转dc电源模块pw1输出9v电压，为黄闪脉冲信号发生电路供电。
26.黄闪脉冲信号发生电路，包括两个运算放大器和一个三极管，运算放大器采用lm258，第一运算放大器u5a作为电压跟随器，第一运算放大器u5a的输出端连接第二运算放大器u5b的输入端，第二运算放大器u5b输出端连接三极管q9的基极，第二运算放大器u5b的输出端依次反复输出高低电平，产生黄闪脉冲信号。具体还包括：分压电阻r74、分压电阻r75，去耦电容c33、反馈电阻r76、反馈电阻r77、反馈电阻r78、电容c34、三极管q9、三极管驱动电阻r79、三极管驱动电阻r80、mos管q10、mos管驱动电阻r81。分压电阻r74和分压电阻r75一端连接在第一运算放大器u5a的正相输入端3脚，分压电阻r74另一端连接黄闪辅助电源电路的输出端接9v电压，分压电阻r75的另一端接地。第一运算放大器u5a的输出端1脚，反馈连接其反相输入端2脚，同时1脚经反馈电阻r77连接第二运算放大器u5b的正相输入端5脚，1脚经电容c34连接第二运算放大器u5b的反相输入端6脚,第二运算放大器u5b的7脚经反馈电阻r78连接6脚，且经反馈电阻r76连接5脚。第二运算放大器u5b的输出端7脚经三极管驱动电阻r79连接三极管q9的基极，发射集与基极之间连接三极管驱动电阻r80，集电极经mos管驱动电阻r81连接mos管q10。
27.黄灯驱动电路包括可控硅驱动光耦和可控硅，黄闪脉冲信号发生电路输出的驱动信号驱动可控硅驱动光耦，可控硅驱动光耦控制可控硅的通断来驱动黄色信号灯闪烁。具体包括光耦驱动限流电阻r67、光耦驱动限流电阻r82，隔离电阻d3，可控硅驱动光耦u12，可控硅q3，可控硅驱动电阻r61、可控硅驱动电阻r72，吸收电阻r71、电容c50。可控硅驱动光耦u12采用moc3041m，可控硅q3采用bta316b-800c。mos管q10输出端经二极管d2、电阻r67连接可控硅驱动光耦u12的1脚，可控硅驱动光耦u12的2脚连接主控muc发出的1y信号，可控硅驱动光耦u12的6脚经电阻r61连接可控硅q3的2脚，可控硅驱动光耦u12的4脚连接可控硅q3的3脚，同时经电阻r72连接可控硅q3的1脚，可控硅q3的1脚和2脚之间连接吸收电阻r71、电容c50。
28.电路工作原理：系统上电后，ac转dc电源模块p1输出15vdc给主控系统供电，再经过u4及dc-dc电路转换成12v与5v分别给继电器和主控mcu供电。继电器re4通电后触点吸合，由于黄闪辅助电源接在继电器re4的常闭(nc)端，继电器上电后辅助电源不通电，此时黄闪驱动电路光耦u12由主控muc发出的1y信号控制，信号机正常工作。
29.当主控系统电源断电后，即15vdc电源断开输出，系统不再输出12vdc与5vdc,继电器触点恢复初始状态，主控mcu也不再输出信号控制黄闪驱动电路的光耦。继电器恢复初始状态后，黄闪辅助电源通电输出9v电压，黄灯闪烁信号发生电路工作黄闪脉冲信号发生电路中，9v电压经过分压电阻r74与分压电阻r75分压后到第一运算放大器u5a的第3脚，第一运算放大器u5a作电压跟随器，lm258第1脚电压为4.5v，如果lm258第7脚初始状态输出低电压，则lm258第5脚电压为：4.5v/2，第6脚的电压为第1脚的电压经过电容c34与反馈电阻r78充电后r78两端的电压，第6脚电压u6＝u
1-u1[1-e^(-t/τ)]，当经过一段时间后u6电压小于u5电压，lm258第7脚输出高电平，第6脚的电压为第7脚的电压经过电阻r78给电容c34充电，当第6脚电压大于第5脚电压，第7脚再次变为低电平，依次反复，产生黄闪脉冲信号，适当调整
电容c34与电阻r78的参数，可以改变黄闪信号的频率及占空比。
[0030]
为了增加黄闪信号的驱动能力，增加pmos管q10输出后来驱动可控硅驱动光耦u12，驱动信号yf_dr经过二极管d2、电阻r67、可控硅驱动光耦u12、d3、r82驱动可控硅驱动光耦u12，可控硅驱动光耦u12控制可控硅q3的通断来驱动黄色信号灯闪烁。
[0031]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：包括黄闪辅助电源模块、黄闪脉冲信号发生电路和黄灯驱动电路，所述黄闪辅助电源模块为黄闪脉冲信号发生电路供电；所述黄闪脉冲信号发生电路产生黄闪脉冲信号，黄闪脉冲信号控制黄灯驱动电路输出，使黄色信号灯闪烁。2.根据权利要求1所述的交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：还包括主控电源电路、降压电路和继电器控制电路，所述主控电源电路为主动系统供电，所述降压电路将主控电源电路输出的电压转换后为继电器供电。3.根据权利要求2所述的交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：所述继电器控制电路的继电器常闭触点连接黄闪辅助电源模块，继电器通电，此时继电器常闭触点断开，黄闪辅助电源模块不通电，黄闪脉冲信号发生电路不工作。4.根据权利要求2所述的交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：主控电源电路断开主控系统供电，继电器断电，继电器常闭触点导通，黄闪辅助电源模块通电，黄闪脉冲信号发生电路工作，产生脉冲信号驱动黄灯驱动电路，黄色信号灯闪烁。5.根据权利要求1所述的交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：所述黄闪脉冲信号发生电路包括两个运算放大器和一个三极管，第一运算放大器作为电压跟随器，第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的输入端，第二运算放大器输出端连接三极管的基极，第二运算放大器的输出端依次反复输出高低电平，产生黄闪脉冲信号。6.根据权利要求5所述的交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：所述三极管连接有mos管，增加黄闪信号的驱动能力，用以驱动后续的黄灯驱动电路。7.根据权利要求1所述的交通信号控制机独立黄闪控制装置，其特征在于：所述黄灯驱动电路包括可控硅驱动光耦和可控硅，黄闪脉冲信号发生电路输出的驱动信号驱动可控硅驱动光耦，可控硅驱动光耦控制可控硅的通断来驱动黄色信号灯闪烁。

技术总结
本实用新型公开一种交通信号控制机独立黄闪控制装置，包括黄闪辅助电源模块、黄闪脉冲信号发生电路和黄灯驱动电路，所述黄闪辅助电源模块为黄闪脉冲信号发生电路供电；所述黄闪脉冲信号发生电路产生黄闪脉冲信号，黄闪脉冲信号控制黄灯驱动电路输出，使黄色信号灯闪烁。本实用新型不需要单独设计一块黄灯闪烁控制板，只需在现有电源板上增加一个继电器、黄闪辅助电源模块与黄闪信号发生电路就能实现对应功能，免去了额外的走线；电路器件少，方便实现，降低了工艺难度与生产成本。在主控板断电不工作情况下，硬件自动切换，控制黄色信号灯闪烁，降低了控制难度。降低了控制难度。降低了控制难度。


技术研发人员：杨朝友 熊健 刘刚 李鹏远
受保护的技术使用者：扬州市法马智能设备有限公司
技术研发日：2023.02.06
技术公布日：2023/7/12